Origines et histoire du vocodeur numérique

Le terme « vocodeur » vient de l’anglais voice coder. Inventé en 1939 par Homer Dudley, un ingénieur américain des laboratoires Bell, cet appareil était destiné à transmettre la voix via le réseau téléphonique. Il a été présenté pour la première fois sous le nom de voder (Voice Operating DEmonstratoR) lors de l’exposition universelle de New York. En 1940, une variante améliorée, appelée vocoder, a été mise au point. Le succès n’a pas été au rendez-vous au début en raison du rendu vocal plutôt robotique.

Cependant, durant la Seconde Guerre mondiale, l’armée américaine l’a utilisé dans le premier système de communication numérique appelé « SIGSALY ». Ainsi, Franklin Roosevelt et Winston Churchill ont pu échanger à travers les océans. En 1945, Vannevar Bush, un ingénieur américain, l’a évoqué dans un article intitulé As we may think. 

Trois ans plus tard, une présentation a été effectuée dans les studios de la WDR (Westdeutscher Rundfunk) devant Werner Meyer-Eppler. Il s’agit d’un physicien allemand spécialisé dans l’acoustique expérimentale, la phonétique et la théorie de l’information. Il a basé ses écrits sur le premier vocodeur, et ceux-ci sont rapidement devenus la référence du mouvement allemand Elektronische Musik. Depuis, cet appareil a été adopté comme instrument, donnant naissance à plusieurs versions, notamment les vocodeurs numériques.

Place du vocodeur numérique dans la culture

Les musiciens des années 1970 se sont approprié le dispositif, en particulier grâce au fabricant britannique de synthétiseurs EMS, qui proposait des produits abordables. Parmi eux figure Kraftwerk, dont les œuvres à partir de 1973 incluent des voix enregistrées avec un vocodeur. Cependant, les Buggles, Herbie Hancock, Wendy Carlos, Giorgio Moroder, Mike Oldfield, Tangerine Dream, Frank Zappa, Midnight Star, Cynic, Afrika Bambaataa, et bien d’autres ont également eu recours à cet instrument.

Neil Young a surpris ses fans en publiant, au début des années 1980, un album original intitulé Trans. La moitié des titres étaient interprétés à l’aide d’un vocodeur numérique. Par ailleurs, le compositeur de musique synthétique Jean-Michel Jarre a choisi cet équipement afin de produire plusieurs de ses disques, dont Révolutions en 1988. Frank Farian a utilisé le Vocoder Sennheiser pour composer les tubes des groupes Boney M., puis Milli Vanilli. 

Emerson, Lake & Palmer ont aussi employé ce dispositif sur le morceau Karn Evil 9 : Third Impression, un extrait de l’album Brain Salad Surgery. À la fin des années 1990 et au cours des années 2000, l’appareil a regagné en popularité grâce à certains titres d’Eiffel 65, Madonna, Daft Punk, Air, Marboss, Cascada, Booba et d’autres.

Fonctionnement du vocodeur numérique

Un vocodeur numérique fait appel à deux signaux : le porteur et le modulateur. Le signal modulateur influe sur la façon dont l’onde porteuse est formée. Généralement, la voix est utilisée comme modulateur. Cependant, des sons provenant d’instruments comme les tambours et les percussions peuvent également être exploités. Le signal porteur constitue la source sonore principale. Il s’agit souvent d’un synthétiseur ou d’une guitare électrique qui produit les notes et les accords.

La transformation du son s’effectue dans la banque de filtres, cette dernière agissant comme un analyseur. Son rôle est de décomposer le signal modulateur en plusieurs bandes de fréquences distinctes. Ensuite, chaque plage est traitée au niveau d’un filtre passe-bande. Au passage de l’onde porteuse, le vocodeur ajuste précisément le volume de chacun de ces filtres selon les caractéristiques harmoniques du modulateur.

Pour bien comprendre, il suffit de penser au fonctionnement du son de la voix. Les poumons libèrent de l’air, ce qui fait vibrer les cordes vocales, tel un signal porteur. Le conduit vocal transforme ensuite l’air vibrant lorsqu’il quitte le corps, agissant comme une sorte de modulateur. Ce dispositif intervient de la même manière, en modifiant l’onde porteuse suivant les propriétés du signal modulateur.

Comment le configurer ?

La plupart des DAW (Digital Audio Workstations) sont dotés d’un vocodeur intégré. Dans FL Studio (un logiciel de production de musique), par exemple, cet outil porte le nom de « vocodex ». Les étapes suivantes expliquent comment s’en servir.

Sélectionner les pistes d’entrée 

Lancez le vocodeur numérique, vous remarquerez qu’il existe deux voies d’entrée en haut de la fenêtre. Sélectionnez les deux pistes : modulator (piste vocale) et carrier (piste synthé). Appuyez sur Play dans votre DAW pour activer votre dispositif, générant une piste vocale à la sonorité robotique. Une fois cette opération terminée, ajustez les divers réglages.

Quels sont ses différents paramètres ?

Le fonctionnement de la version matérielle et du plugin est identique, mais quelques paramètres varient.

Gamme de fréquences

La majorité des vocodeurs numériques sont équipés d’un composant appelé Analyzed range. Ce dernier agit comme une chaîne latérale dédiée. Elle permet la sélection d’une bande de fréquences particulière, ce qui est idéal pour travailler sur des signaux autres que la voix humaine. Vous pouvez, par exemple, régler l’équipement afin qu’il analyse et synthétise exclusivement les fréquences supérieures de la boucle de batterie. 

Bandes

La quantité de filtres passe-bande influe sur la précision du système de traitement du signal porteur d’un vocodeur numérique, reflétant ainsi sa résolution globale. Certains dispositifs offrent une gamme allant jusqu’à plusieurs dizaines de fréquences. Ce paramètre détermine la diversité et la complexité du son produit par l’outil. Plus le nombre de pistes est faible, plus le rendu est vintage ou robotique, avec moins de clarté. En revanche, la précision sonore s’améliore au fur et à mesure que cette quantité augmente. Si vous voulez obtenir un effet plus classique, choisissez un réglage de 8 à 12 bandes.

Suiveur d’enveloppe

Le suiveur d’enveloppe évalue la vitesse à laquelle le vocodeur numérique réagit à des changements particuliers, tels que le volume. Il est nécessaire de régler le temps de réponse sur des valeurs rapides afin de capturer avec précision les nuances de votre voix. Pour des résultats plus complexes ou pour simuler les spécificités d’un paysage sonore ambiant ou d’autres instruments de musique, préférez en revanche un délai de réaction plus long.

Décalage des formants

Cette fonction offre la possibilité d’ajouter une touche subtile ou plus prononcée à votre voix, créant des effets vocaux variés, allant de Chipmunk à Dark Vador. Certains vocodeurs numériques proposent un réglage du formant, parfois appelé shift, qui ajuste les fréquences du filtre vers le haut ou vers le bas. Ce paramètre est également qualifié de « changement de genre », car il permet de passer sans problème d’une voix masculine à une voix féminine.

Détection sourde 

En parlant ou en chantant, il est possible de générer des sons sourds. Le premier est appelé « plosives ». Elles surviennent généralement en prononçant de consonnes telles que « p », « b » ou « t ». Le second, la sibilance, est un sifflement qui se produit lors de l’expiration comme dans les sons « s » ou « sh ». Si ces bruits sont mal gérés, ils peuvent affecter la qualité et la clarté de la voix. Pour cette raison, l’utilisation d’un filtre anti-pop durant l’enregistrement est essentielle. Cet accessoire agit comme une barrière entre la bouche et le microphone, supprimant ainsi ces éclats vocaux. Il est important de noter que certains vocodeurs numériques offrent une fonction permettant de réduire, de supprimer ou de mélanger les sons indésirables avec le signal porteur.

Initiation à l’utilisation d’un vocodeur numérique 

De nombreuses ressources en ligne, telles que des tutoriels vidéo et des articles, proposent des explications détaillées sur l’utilisation de cet outil. Il est essentiel de pratiquer et d’expérimenter régulièrement pour acquérir une compréhension et une maîtrise approfondies d’un vocodeur numérique. Certaines versions nécessitent une mise à jour du firmware. Il est ainsi possible de corriger les bugs, d’améliorer les performances et d’ajouter de nouvelles fonctionnalités à l’équipement.